MATLAB实现高可靠性LDPC编码仿真与性能分析系统

资 源 简 介

该系统提供完整的LDPC编码仿真环境，支持LDPC矩阵构造、编码、BP译码和AWGN信道仿真。用户可自定义码长、码率参数，进行误码率性能分析，适用于通信系统性能评估和研究。

详 情 说 明

高可靠性LDPC编码仿真与性能分析系统

项目介绍

本项目是一个完整的LDPC（低密度奇偶校验）码仿真与性能分析系统，旨在为信道编码研究提供一套高效的仿真测试平台。系统集成了LDPC矩阵构造、编码、信道传输、迭代译码以及性能评估的全流程，支持参数化配置和可视化分析，适用于通信系统可靠性研究与算法验证。

功能特性

• 灵活的LDPC矩阵构造：支持基于Gallager构造法与准循环（QC-LDPC）构造法生成校验矩阵
• 高效编码实现：利用稀疏矩阵运算技术，实现高速LDPC编码
• 完备信道仿真：模拟加性高斯白噪声（AWGN）信道传输环境
• 先进译码算法：实现置信传播（BP）迭代译码算法，支持自定义迭代次数
• 全面性能分析：提供误码率（BER）、误帧率（FER）性能曲线及编码效率统计分析
• 多维度可视化：支持校验矩阵结构、Tanner图、迭代收敛过程等多种图形展示

使用方法

1. 参数设置：根据需要设置信息位长度k、码字总长度n（例如k=256，n=512）
2. 仿真配置：指定信噪比范围（如0-5dB，步长0.5dB）和BP译码最大迭代次数（默认20次）
3. 矩阵选择：选择使用预定义校验矩阵或导入自定义矩阵文件
4. 启动仿真：系统将自动生成测试数据并执行完整的编码-信道-译码流程
5. 结果分析：查看生成的性能曲线图、数据分析报告和实时监控图表

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 统计与机器学习工具箱（Statistics and Machine Learning Toolbox）
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于大码长仿真）
• 支持MATLAB图形显示功能

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括参数初始化、LDPC矩阵生成、数据编码、AWGN信道传输、BP迭代译码算法的执行以及性能评估指标的计算。同时负责协调各功能模块的数据传递，生成校验矩阵可视化图形、Tanner图、误码率性能曲线等多种分析图表，并输出包含原始数据与译码结果的详细对比报告。